Concepto Técnico Sobre La Problemática De Emanación De Humo En El Terreno Sobre Un Movimiento En Masa Presente En El Sector D

Fotografía panorámica hacia el Noreste del Movimiento en masa y la emanación de humo en Alto del Frisol, La Mesa (Cundinamarca). Fuente: Autores.

CONCEPTO TÉCNICO SOBRE LA PROBLEMÁTICA DE EMANACIÓN DE HUMO EN EL TERRENO SOBRE UN MOVIMIENTO EN MASA PRESENTE EN EL SECTOR DE LA VEREDA ALTO DEL FRISOL, MUNICIPIO DE LA MESA (CUNDINAMARCA).

Bogotá D.C., Febrero de 2016

CONCEPTO TÉCNICO SOBRE LA PROBLEMÁTICA DE EMANACIÓN DE HUMO EN EL TERRENO SOBRE UN MOVIMIENTO EN MASA PRESENTE EN EL SECTOR DE LA VEREDA ALTO DEL FRISOL, MUNICIPIO DE LA MESA (CUNDINAMARCA).

Por:

Briyi Camargo Holguín Ingeniera Civil

Jorge Leonardo Chaparro Cordón Geólogo

Gilbert Fabián Rodríguez Ingeniero Catastral

Bogotá D.C., Febrero de 2016

Servicio Geológico Colombiano

CONTENIDO

Pág.

RESUMEN ...... 6

ABSTRACT ...... 8

INTRODUCCIÓN ...... 10

1. ANTECEDENTES ...... 11

2. LOCALIZACIÓN ...... 15

3. ALCANCES Y LIMITACIONES ...... 18

4. CONSIDERACIONES GEOLÓGICAS GENERALES………………………………………………….19 4.1 LITOESTRATIGRAFÍA………………………………………………………………………………………..19 4.1.1 Formación Trincheras (Kitra)...... 19 4.1.2 Formación Socotá (Kis)……………………………………………………………………………………19 4.1.3 Formación Capotes (Kic)………………………………………………………………………………… 20 4.1.4 Formación Pacho (Kslp)…………………………………………………………………………………..21 4.1.5 Formación Simijaca (Kss)…………………………………………………………………………………21 4.1.6 Formación La Frontera (Ksf)...... 21 4.1.7 Formación Conejo (Kscn)……………………………………………………………………………….. 22 4.1.8 Depósitos Cuaternarios…………………………………………………………………………………...22 4.2 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL………………………………………………………………………………..23

5. CONSIDERACIONES GEOLÓGICAS LOCALES ...... 25 5.1 UNIDAD DE ROCA BLANDA DE SHALE (Rbsh) ...... 27 5.2 UNIDAD DE ROCA BLANDA DE ARCILLOLITA (Rbar) ...... 30 5.3 UNIDAD DE SUELO RESIDUAL DE SHALE NEGRO (Srsh) ...... 31 5.4 UNIDAD DE SUELO RESIDUAL DE ARCILLOLITA (Srar) ...... 32 5.5 UNIDAD DE SUELO TRANSPORTADO DE ORIGEN COLUVIAL (Stc) ...... 33 5.6 INDICADORES ESTRUCTURALES ...... 33

6. GEOMORFOLOGÍA ...... 35 6.1 ASPECTOS GEOMORFOLÓGICOS ...... 35

7. DESCRIPCIÓN Y ANÁLISIS DEL FENÓMENO ...... 39 7.1 MOVIMIENTO EN MASA ...... 39 7.2 EMANACIÓN DE HUMO ...... 40

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7.3 TEMPERATURA DEL ÁREA ...... 44 7.4 RESULTADOS ...... 45

CONCLUSIONES ...... 49

RECOMENDACIONES ...... 51

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...... 52

ANEXO A ...... 54

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LISTA DE FIGURAS

Pág.

Figura 1. Localización del Sector Alto del Frisol sobre el Mapa Nacional de Amenaza Relativa por Movimientos en Masa a escala 1:500.000...... 12 Figura 2. Situación de amenaza sísmica del Sector Alto del Frisol ...... 13 Figura 3. Localización del sitio de estudio sobre el Mapa de Sismicidad Histórica...... 16 Figura 4. Mapa de Localización geográfica general del área de interés elaborado con la base cartográfica escala 100.000 del IGAC...... 17 Figura 5. Mapa geológico regional del sector Alto del Frisol, La Mesa (Cundinamarca) proyectado sobre el modelo de sombras generado a partir del DEM con resolución de 12,5 m del sensor ALOS-PALSAR...... 20 Figura 6. Columna estratigráfica generalizada para la región del Tequendama...... 22 Figura 7. Mapa de Fallas y Pliegues Cuaternarios de Colombia en el cual se ha hecho un zoom, a la región circundante del sector Alto del Frisol...... 24 Figura 8. Mapa del recorrido que se realizó por el deslizamiento del Alto del Frisol ...... 25 Figura 9. Panorámica Norte del Deslizamiento encontrado en el sector Alto del Frisol, donde se señalan con círculos rojos los dos afloramientos encontrados...... 26 Figura 10. Mapa de unidades geológicas superficialesel sector Alto del Frisol elaborado con base en las observaciones de campo...... 27 Figura 11. Fotografías a detalle de la unidad de roca blanda shale...... 28 Figura 12. Afloramientos de la unidad roca blanda shale...... 29 Figura 13.Unidad de roca blanda arcillolítica...... 30 Figura 14. Unidad de suelo residual de shale...... 31 Figura 15. Unidad de suelo residual de arcillolita, sobre un bloque de material removido en cercanías a la corona del deslizamiento ...... 32 Figura 16. Unidad de suelo transportado de origen coluvial...... 33 Figura 17. Estrías observadas sobre bloques de shale negro removidos en el cuerpo del deslizamiento...... 34 Figura 18. Replegamientos observados en capas de shale negro...... 34 Figura 19. Mapa de pendientes con 7 rangos, elaborado a partir del DEM con resolución de 12,5 m del sensor ALOS-PALSAR ...... 35 Figura 20. Mapa geomorfológico local del sector Alto del Frisol, elaborado a partir de la interpretación de insumos morfométricos del DEM con resolución de 12,5 m del sensor ALOS-PALSAR y Google Earth...... 36 Figura 21. Panorámica del contexto geomorfológico del sector Alto del Frisol ...... 38 Figura 22. Deslizamiento traslacional planar con flujo de detritos, sobre rocas blandas de shale pertenecientes a la Formación Capotes………………………………………………………………….40

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Figura 23. Fotografía de una de las fumarolas activas hacia la parte media-baja del deslizamiento...... 41 Figura 24. Detalle de los shales negros junto a la apertura de una fumarola...... 42 Figura 25. Humo emanando del terreno a través de una fumarola hacia la parte central del deslizamiento...... 43 Figura 26. Material vegetal de gran tamaño y cantidades presente en el área...... 44 Figura 27. Mapa de anomalías de temperatura de las mediciones del ambiente...... 46 Figura 28. Mapa de anomalías de temperatura de las mediciones a 20 cm de profundidad...... 47 Figura 29.Mapa de anomalías de temperatura de las mediciones a 100 cm de profundidad...... 48

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RESUMEN

Este Concepto Técnico es producto de una visita efectuada a la Vereda Alto del frisol, Municipio de La Vega Cundinamarca, como respuesta a la solicitud formulada por parte del Dr. Carlos Manuel Montaño Barrantes, Director de Gestión del Ordenamiento Ambiental y Territorial de la CAR, mediante el cual se solicita realizar las gestiones pertinentes desde la competencia del SGC, para conceptuar acerca del movimiento en masa que se evidencia el sector de Alto del Frisol y el proceso de emanación constante de humo desde el subsuelo asociado al deslizamiento, vereda que de acuerdo con la nomenclatura del IGAC, se ubica en el sector Norte de la plancha 227-III-D1 a escala 1:10.000 (Figura 4).

De acuerdo a lo anterior el Servicio Geológico Colombiano (SGC), de conformidad con sus funciones institucionales y en aras de fortalecer la gestión interinstitucional, comisionó a los funcionarios, Briyi Camargo Holguín Ingeniera Civil, Jorge Leonardo Chaparro Cordón Geólogo y Gilbert Rodríguez Ingeniero Catastral, para que elaboren un concepto técnico y/o científico de la zona y el fenómeno de emanación de humo presente y las recomendaciones del caso.

Durante la comisión, se efectuó una visita de reconocimiento en compañía de la ingeniera Diana Marcela Castillo asignada para tal fin por parte de la CAR, se tomaron algunas muestras de roca, datos de temperatura del suelo y registro fotográfico durante los días 19 y 20 de Octubre de 2015 como soporte para el presente informe, en donde inicialmente se percibió el concepto por parte de la comunidad de un “volcán” y de “mina de azufre” en la zona, encontrando una (1) vivienda en la corona del movimiento la cual se halla sin habitantes debido a que por las condiciones del terreno y la emanación de humo y por concepto técnico de la CAR DRTE No.876 del 04 de Agosto de 2015, se recomendó a la Alcaldía municipal de la Mesa la evacuación del predio así como su uso.

Este documento sintetiza los resultados obtenidos con base en el recorrido realizado y también relaciona la información de estudios previos disponibles de tipo regional y local, con el fin de dar un concepto geológico geotécnico del fenómeno asociado a los datos de temperatura del subsuelo y ambiente tomados en la zona afectada, para finalmente dar las sugerencias del caso a dicha problemática del sector.

De igual manera se realiza una breve descripción del movimiento en masa presente, ya que la finalidad del acompañamiento técnico por parte del SGC a la CAR es la emanación

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Servicio Geológico Colombiano de humo, sin embargo dado que el movimiento contribuye a la ruptura o agrietamiento del terreno mediante el cual se favorece la salida de humo y la combustión, se realiza un breve análisis encontrando que el movimiento aún se encuentra latente debido principalmente a la topografía del terreno, la composición del tipo de suelo y a la antigua actividad agrícola existente.

Respecto a la emanación de humo del subsuelo se concluye que, se puede relacionar con reacciones químicas de combustión espontánea en Pirita diseminada en algunos bloques de shales negros presentes en el cuerpo del deslizamiento. Estas reacciones químicas liberan óxidos de hierro en estado sólido, que se observaron en cantidades abundantes sobre planos de debilidad en los bloques de shales. También se produce dióxido de azufre en estado gaseoso gracias a la combustión de la Pirita, que corresponde con el humo observado en el material removido, el cual presentaba un olor fuerte y asfixiante, ya que es se trata de un gas tóxico que puede generar problemas respiratorios por exposición directa a dicha sustancia.

Finalmente por tratarse de un proceso natural, su manejo y/o tratamiento puede sr muy complejo, por lo que resultaría ineficaz cualquier intento de atacar directamente los procesos de combustión, sin antes tener un conocimiento profundo de las causas y efectos de los procesos que tienen lugar en esta zona.

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ABSTRACT

This technical concept is the product of a visit to the Alto del frisol, municipality of La Vega Cundinamarca, in response to the request made by Dr. Carlos Manuel Montaño Barrantes, Manager of Environmental and Land planning of CAR, by which is requested the necessary steps from the SGC, to conceptualize about the mass movement in the area of Alto del Frisol and the process of constant emission of smoke from underground associated to the slide, This municipality according to IGAC nomenclature, is located in the north sector of the sheet 227-III-D1 Escale 1: 10.000 (Figure 4).

According to the above, the Colombian Geological Service (SGC) in accordance with their institutional functions and to strengthen the inter institutional management, commissioned to Briyi Camargo Holguin, Civil Engineer and Jorge Leonardo Chaparro Cordón Geologist, to develop technical and / or scientific concept of the area and the anomaly of emanation of smoke and the respective recommendations.

During the commission, the visit was made with Diana Marcela Castillo engineer assigned for this purpose by the CAR, some took rock samples, soil temperature data and photographic records were taken during the 19th and October 20 of this year, as support for this report, where the concept initially was perceived by the community of a "volcano" and "sulfur mine" in the area, finding one (1) house in the Crown movement which is uninhabited because by ground conditions and the emission of smoke and technical concept of the CAR DRTE No.876 of August 4 of 2015, recommended to evacuation of the site.

This document summarizes the results based on the recognition of the place and regional and local previous studies, to give a geotechnical and geological concept of the phenomenon associated with temperature data taken from underground and environment in the affected area, to finally give suggestions case in mitigating the problems of the sector.

Likewise, a brief description of the mass movement this is done, since the purpose of technical support by the SGC to the CAR is the emanation of smoke, but since the movement contributes to the breakdown or cracking of the ground by which the flue and combustion are favored, a brief analysis found that the movement is still latent and that is due to the topography mainly, and soil type compositions and the old existing agricultural activity in the place.

Regarding the emission of smoke from underground, concludes that may be related to chemical reactions of spontaneous combustion in disseminated pyrite in some blocks of

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Servicio Geológico Colombiano black shales in the landslide. These chemical reactions release iron oxides in the solid state, which were observed in large amounts on planes of weakness in blocks shales. Sulfur dioxide also produces gaseous by burning Pyrite, corresponding with the smoke observed in the removed material, which featured a strong suffocating odor as it is is a toxic gas that may cause problems respiratory direct exposure to that substance.

Finally because it is a natural process, it is considered that the management and / or treatment of this phenomenon is complicated, and it would be ineffective any attempt to directly attack the combustion process, without having a thorough understanding of the causes and effects the processes occurring in this area.

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INTRODUCCIÓN

En atención al oficio N° 20152130175, enviado por el Dr. Carlos Manuel Montaño Barrantes, Director de la Dirección de Gestión del Ordenamiento Ambiental y Territorial de la CAR, en donde se solicitó las gestiones pertinentes desde la competencia del SGC para conceptual acerca de un proceso de movimiento en masa en el que se advierte constante emanación de humo desde el subsuelo del área afectada por el deslizamiento, se realizó la designación de profesionales en Ingeniería Civil y Geología del Servicio Geológico Colombiano (SGC), a la Ingeniera Civil Briyi Camargo Holguín, al Geólogo Jorge Leonardo Chaparro Cordón y al Ingeniero Gilbert Rodríguez, quienes hicieron una visita de campo los días 19 y 20 de Octubre del año en curso y en acompañamiento de la Ingeniera Diana Marcela Castillo funcionaria de la CAR Regional La Mesa Cundinamarca.

Durante el recorrido realizado a la zona afectada, se evidenció un gran movimiento con una corona activa de 150 m de diámetro aproximadamente y una altura de 110m, de igual manera se evidenció gran cantidad de humo el cual se propaga rápidamente con acción del viento y presenta un olor fuerte generando posibles inconvenientes de salud como dolor de cabeza o dificultades para respirar, encontrándose que la vivienda más cercana ubicada en la corona del movimiento se encuentra evacuada a la fecha, puesto que dicho fenómeno se presenta hace aproximadamente un (1) año.

Como resultado de esta visita, se presenta el siguiente informe técnico en el cual se relaciona información existente de la zona con los datos obtenidos a partir de los recorridos realizados, para conceptuar desde el punto de vista geológico y geotécnico la problemática del movimiento y de la emanación de humo así como las posibles recomendaciones que puedan ser tenidas en cuenta por las autoridades locales, regionales, ambientales y/o de gestión del riesgo.

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1. ANTECEDENTES

Dentro de la información secundaria consultada se cuenta con el informe técnico DRTE No. 876 de agosto de 2015, efectuado por la CAR y adjunto en el oficio No. 20152130175 allegado al SGC el día 21 de Septiembre de 2015, mediante el cual se realiza la solicitud de acompañamiento a dicha entidad por parte del SGC, sobre el movimiento en masa evidenciado y de la emanación de humo en la zona de la Vereda Alto del frisol de La Vega Cundinamarca.

Igualmente se cuenta con diferentes estudios realizados por el Servicio Geológico Colombiano (SGC) tanto a nivel regional como local, entre los que se destacan los siguientes:

A escala regional podemos mencionar el mapa Nacional de Amenaza Relativa por movimientos en Masa a escala 1:500.000, elaborado por el SGC y el IDEAM, el cual cuenta con la plancha 5-09 donde se localiza el sector Alto del Frisol (Municipio de La Mesa, Departamento de Cundinamarca) y se evidencia que se encuentra dentro la región geográfica conocida como Cordillera Oriental, clasificada con amenaza alta a muy alta en algunos sectores (Figura 1). De acuerdo con este mapa, las zonas con amenaza alta corresponden a áreas con laderas de fuerte gradiente en donde son frecuentes las caídas de rocas, flujos/avalanchas de detritos y en los bordes montañosos del altiplano cundiboyacense son frecuentes los deslizamientos y fuertes procesos de erosión. Estos sectores corresponden con zonas de laderas inestables y laderas con inestabilidad acentuada por procesos erosivos, con fuerte intervención antrópica. Para las zonas con amenaza muy alta se tienen laderas muy inestables, con altas pendientes y fuerte intervención antrópica, donde los movimientos en masa son muy frecuentes y numerosos. En estas zonas la probabilidad de ocurrencia de movimientos en masa es muy alta y se puede originar pérdida de vidas humanas, la destrucción total o parcial de viviendas, líneas de infraestructura, así como áreas cultivadas. En el caso del sector Alto del Frisol, se encuentra tipificado dentro de la categoría de amenaza alta.

De acuerdo con estudios de pluviosidad del IDEAM presentados en el II Congreso Nacional del Clima en el año 2011, en general, en toda el área de interés, las precipitaciones medias anuales oscilan entre 501 mm – 1000 mm, con temperaturas promedio entre los 18° y 24°, con clima templado muy seco a seco, lo cual, es un factor detonante que aumenta la amenaza por movimientos en masa. Durante las temporadas más secas del año en esta zona (generalmente Mayo, Junio y Julio), las lluvias se encuentran por debajo de los 50

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Servicio Geológico Colombiano mm/mes, lo cual es un factor desencadenante de incendios forestales ya que las temperaturas del ambiente ascienden a más de 33° centígrados.

Figura 1. Localización del Sector Alto del Frisol sobre el Mapa Nacional de Amenaza Relativa por Movimientos en Masa a escala 1:500.000. Plancha 5 – 09. Fuente: Ingeominas, 2010.

Al revisar el Mapa Nacional de Amenaza Sísmica con Periodo de Retorno de 475 años a escala 1:1.500.000 elaborado por el Servicio Geológico Colombiano en el año 2010, la

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Servicio Geológico Colombiano amenaza sísmica en el área está asociada a fuentes sismogénicas corticales y se pueden alcanzar aceleraciones pico hasta de 300 cm/s2, provocando un aumento importante en las fuerzas actuantes que superan las fuerzas resistentes, lo cual afecta principalmente a zonas de susceptibilidad alta y muy alta. Este contexto sísmico constituye un factor desencadenante de movimientos en masa, por lo cual, la Figura 2 resume la situación sísmica del área circundante al sector Alto del Frisol.

Figura 2. Situación de amenaza sísmica del Sector Alto del Frisol, con base en el Mapa Nacional de Amenaza Sísmica Periodo de Retorno de 475 años. Fuente: Ingeominas, 2010.

Es importante mencionar el Mapa Geológico de la plancha 227 La Mesa a escala 1:100.000, elaborado por el SGC en el año 1998 y su respectiva memoria explicativa publicada en el año 2001. Este estudio incluye el mapa geológico y su respectiva memoria de unidades geológicas regionales y el contexto estructural de esta región, así como una interpretación de la evolución geológica de esta región. Con la realización de este trabajo se encontró que la zona presenta un predominio de secuencias sedimentarias Cretácicas y Terciarias hacia el occidente y al oriente una extensa cubierta de sedimentos Cuaternarios. Estructuralmente la zona rural de La Mesa, presenta fuertes replegamientos y fallas de cabalgamiento en donde se destacan fallas como la de Bituima y Facatativá, así como sinclinales y anticlinales cuyos ejes están orientados principalmente en dirección N- S.

Como estudios puntuales, el SGC en el año 2008, ejecutó una visita técnica con el fin de conceptuar sobre la problemática de inestabilidad del terreno que afectaba a los municipios de Anolaima, La Mesa y Tena. En el municipio de La Mesa se visitaron las veredas La Esperanza, Zapata y El Palmar. En estos sectores se encontraron serios

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Servicio Geológico Colombiano problemas de infiltración, inundaciones, deslizamientos rotacionales, traslacionales y flujos de tierra, los cuales afectaron viviendas, cultivos e infraestructura vial.

Así mismo, en el año 2011 el SGC llevó a cabo una visita técnica para analizar los procesos de inestabilidad del terreno que afectan el área aledaña al casco urbano del municipio de La Mesa, Cundinamarca. Durante esta visita, encontraron antiguos movimientos en masa de tipo rotacional que se han reactivado gracias a infiltraciones en el terreno y al mal manejo de aguas superficiales, lo cual ha generado escorrentías y procesos de erosión en surcos, permitiendo el desarrollo de grietas sobre el talud de la meseta donde se localiza el municipio de La Mesa.

Finalmente, la Red Sismológica Nacional de Colombia (RSNC), encargada de observar, monitorear, investigar y evaluar la actividad sísmica del país de manera continua y permanente con el fin de conocer el fenómeno sísmico y la amenaza que este representa; cuenta con un catálogo de sismicidad instrumental en el cual se registran sismos desde el año de 1993 hasta la fecha, reportando un total de 31 sismos con epicentro en el municipio de La Mesa - Cundinamarca, en donde predomina una ocurrencia de sismicidad con profundidades superficiales (0 – 30 km), alcanzando magnitudes locales de hasta 3.4 Ml (Figura 3). Lo anterior deja ver que en la zona aledaña al sector Alto del Frisol, a pesar de presentar una moderada actividad sísmica con profundidades relativamente superficiales, históricamente no presenta sismos con magnitudes considerables que puedan influir drásticamente como detonantes de grandes movimientos en masa en esta zona.

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2. LOCALIZACIÓN

El área de interés corresponde al sector conocido como Alto del Frisol, zona rural del municipio de La Mesa (Cundinamarca) que según proyecciones del Censo 2005 del DANE, su población estimada para el año 2015 es de 31.350 habitantes distribuidos en un área total de 148 km2. Geográficamente el municipio de La Mesa se ubica al occidente del departamento de Cundinamarca a unos 65 kilómetros de Bogotá. . Los límites geográficos del municipio son: por el Norte con los municipios de Quipile, Cachipay y Zipacón, por el Este con Bojacá y Tena, por el Sur con El Colegio y Anapoima y por el Oeste con Anapoima y Quipile (Portal Web Oficial de la Alcaldía Municipal de La Mesa – Cundinamarca).

De acuerdo con la nomenclatura del IGAC, el sector de Alto del Frisol se ubica en el sector Norte de la plancha 227-III-D1 a escala 1:10.000 (Figura 4).

El área recorrida está definida por las coordenadas con Dátum MAGNA SIRGAS y origen Bogotá, que se relacionan a continuación:

Límite NW: X: 957700 Y: 1009675 Límite NE: X: 958200 Y: 1009675 Límite SW: X: 957700 Y: 1009145 Límite SE: X: 958200 Y: 1009145

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Figura 3. Localización del sitio de estudio sobre el Mapa de Sismicidad Histórica. El cuadro negro representa el sitio donde se encuentra el movimiento en masa visitado en el sector Alto del Frisol. Fuente: Catálogo de Sismicidad Instrumental Online de la Red Sismológica Nacional de Colombia.

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Figura 4. Mapa de Localización geográfica general del área de interés elaborado con la base cartográfica escala 100.000 del IGAC. El cuadro de borde negro al NW, señala el área de influencia que se tuvo en cuenta para realizar el recorrido por el sector del Alto del Frisol. Fuente: Base Cartográfica Oficial IGAC, escala 1:100.000.

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3. ALCANCES Y LIMITACIONES

Teniendo en cuenta que el presente informe es el resultado de la visita efectuada al sector Alto del Frisol, jurisdicción de La Mesa (Cundinamarca) y de la revisión de información secundaria, se deberán tener en cuenta las siguientes limitaciones:

- El presente informe es el resultado de una visita de reconocimiento cualitativa, por lo cual, los resultados son aproximados y deben ser considerados como preliminares.

- Este documento corresponde a un informe de carácter descriptivo de la problemática encontrada de manera general, debido a que la emanación de humo en el sector representa un proceso que requiere de análisis más detallados para su total comprensión, por lo que su estudio a detalle se encuentra fuera del alcance de este informe.

- Los análisis, conclusiones y recomendaciones dadas en este informe, se sustentan en las observaciones efectuadas en terreno, testimonios de la comunidad, junto con la consulta de información existente en el Servicio Geológico Colombiano y otras entidades, por lo tanto no suple los estudios detallados, necesarios para tomar las medidas más acordes para controlar o mitigar los efectos de la problemática.

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4. CONSIDERACIONES GEOLÓGICAS GENERALES

El municipio de La Mesa se encuentra ubicado en la denominada Provincia del Tequendama sobre la vertiente Occidental de la Cordillera Oriental. Esta región abarca lo que se conoce como la cuenca del río Bogotá y en particular, el sector Alto del Frisol se localiza en la sub-cuenca del río Apulo, el drenaje más importante en este sitio. Estratigráficamente hacia el Este y Sur de la zona visitada predominan depósitos Cuaternarios de origen fluvioglaciar que conforman una extensa zona cubierta de sedimentos no consolidados que descansan sobre rocas Cretácicas replegadas y falladas.

La geología estructural de la región visitada está representada por estructuras mayores como la Falla de Bituima, Falla de Zaragosa y la Falla de Corraleja, las cuales ejercen el dominio estructural a escala regional cuyo régimen principal es compresivo, por lo que se presenta un abanico de cabalgamientos cortados por algunas fallas normales, así como una red de sinclinales y anticlinales menores.

4.1 LITOESTRATIGRAFÍA

A continuación se presenta una breve descripción de las unidades geológicas regionales a partir de la Memoria Explicativa del Mapa Geológico de la Plancha 227 La Mesa a escala 1:100.000 (Ingeominas, 2001 (Figura 5).

4.1.1 Formación Trincheras (Kitra)

Esta unidad está dividida en dos miembros: El Tigre y Anapoima. En particular el miembro El Tigre es el que predomina en el área aledaña al casco urbano del municipio de La Mesa, pues aflora desde el Noroeste de este municipio hasta el Sur del municipio de Apulo, en donde se caracteriza por presentar una morfología lenticular y se compone principalmente de lodolitas no calcáreas de color negro con intercalaciones de calizas biomicríticas y cuarzoarenitas de grano fino.

4.1.2 Formación Socotá (Kis)

Esta unidad está caracterizada por niveles de lodolitas calcáreas laminada negras, con intercalaciones de limolitas de cuarzo, calcáreas y cuarzoarenitas de grano fino con cemento calcáreo. Presenta gran continuidad lateral desde el sur del municipio de Viotá

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Servicio Geológico Colombiano hasta el municipio de Útica al Norte, generando un relieve positivo que se destaca de las formaciones infrayacentes y suprayacentes. En la zona de interés, esta unidad aflora al Norte del Rió Apulo, entre las quebradas Cagatinta y La Capuchera y forma algunos replegamientos locales.

Figura 5. Mapa geológico regional del sector Alto del Frisol, La Mesa (Cundinamarca) proyectado sobre el modelo de sombras generado a partir del DEM con resolución de 12,5 m del sensor ALOS-PALSAR. Fuente: Ingeominas, 1998.

4.1.3 Formación Capotes (Kic)

Esta es la unidad sobre la que se encuentra el área visitada en el sector Alto del Frisol, en donde se encuentra limitada por fallas de cabalgamiento y se encuentra plegada localmente formando un pequeño sinclinal con capas que buzan en dirección Sureste. Esta unidad se puede seguir desde el sur del municipio de Viotá hasta el norte de la plancha 208 Villeta. La sección tipo de esta unidad fue ubicada por Ingeominas (2001) entre la quebrada el Piñal y el km 15, 5 de la carretera Bituima-Guayabal. Allí, la

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Formación Capotes se encuentra constituída en la base por lodolitas calcáreas, laminadas, color negro y hacia el techo por arcillolitas lodosas, no calcáreas y capas medias a delgadas de caliza concrecional y concreciones micríticas de tamaños que van desde los 5 cm a los 3 m. Esta unidad también presenta en algunos sectores lodolitas calcáreas de color gris oscuro a negro que se parten comúnmente en hojuelas de menos de 1 cm y presentan cristalitos de yeso.

La interpretación paleoambiental que se considera en Ingeominas (2001), se basa en el elevado contenido de materia orgánica en las rocas de esta unidad, así como en la ausencia de vida bentónica, lo cual da indicios de un ambiente anóxico, mientras que la presencia de yeso apoya la idea de una sedimentación en una cuenca cerrada.

Martinez R. & Vergara S. ( 1999) llevaron a cabo un estudio de la sucesión paleoambiental del Cretácico en la región del Tequendama y Oeste de la Sabana de Bogotá, en donde describen una sección de la Formación Capotes en el sector Guayabetal de Síquima – Bituima. Allí encontraron que esta unidad presenta lodolitas calcáreas laminadas color negro y arcillolitas lodosas no calcáreas, con capas medias a delgadas de calizas concrecionales

4.1.4 Formación Pacho (Kslp)

Esta unidad consta de lodolitas laminadas negras, intercaladas con capas medias a delgadas de limolitas de cuarzo a lodolitas de cuarzo. En la región de La Mesa estas intercalaciones son abundantes y se presentan como claras secuencias granodecrecientes con bases erosivas, bioclastos, laminación paralela y ondulosa hacia el tope. Esta unidad aparece hacia al Oriente del casco urbano de La Mesa, en donde se encuentra controlada estructuralmente por dos fallas que la limitan por el oriente y occidente.

4.1.5 Formación Simijaca (Kss)

En general esta unidad consiste fundamentalmente de arcillolitas laminadas, de color negro a gris oscuro, así como limolitas de cuarzo a cuarzoarenitas de grano medio con laminación ondulosa a paralela, bioturbación y moldes de bivalvos. Esta unidad presenta afloramientos hacia el Oriente de La Mesa, y forma una franja limitada por fallas con tendencia casi N-S, en donde las capas están buzando hacia el Oriente.

4.1.6 Formación La Frontera (Ksf)

Litológicamente esta unidad presenta predomiio de calizas y capas silíceas que suprayacen e infrayacen espesos depósitos de shales. Esta formación se presenta como una pequeña franja al Oriente del cauce del río Apulo, en donde las capas presentan buzamientos hacia el Oriente.

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4.1.7 Formación Conejo (Kscn)

Esta unidad se caracteriza de base a techo por conformar una suceción de arcillolitas y lodolitas laminadas, comúnmente calcáreas, color gris medio en las que ocurren concreciones micríticas de diámteros menores a los 20 cm. También se presentan arcillolitas laminadas no calcáreas en las que ocurren algunas capas delgadas a medias de limolitas de cuarzo silicifcadas, cuarzoarenitas de grano fino a medio. La laminación es ondulosa no paralela y discontinua, con bioturbación media. Hacia la parte media de la secuencia se presentan capas de caliza biomicrítica de aspecto nodular.

Esta unidad aparece hacia el costado oriental del cauce del río Apulo, en donde se encuentra en contacto fallado por el oriente con la Formación Simijaca.

4.1.8 Depósitos Cuaternarios

En el área de interés se presentan depósitos aluviales recientes producto de la dinámica de los ríos Chicú, Subachoque y Bogotá que geomorfológicamente dan terrazas bajas. También se presentan depósitos de talud no diferenciados, constituidos por bloques de areniscas embebidos en una matriz areno-arcillosa. En el sector de La Mesa se presentan depósitos de origen fluvioglaciar no consolidados e indiferenciados.

En la Figura 6 se resume la columna estratigráfica del área de interés.

Figura 6. Columna estratigráfica generalizada para la región del Tequendama. Fuente: Ingeominas, 2001.

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4.2 GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

La región circundante a La Mesa por encontrarse localizada sobre el flanco Occidental de la Cordillera Oriental presenta una alta complejidad tectónica. Es así como se observa una serie de cabalgamientos imbricados con vergencia tanto Occidental como Oriental, separados por plegamientos apretados. Las fallas repiten secuencias de las Formaciones Capotes, Socotá y Trincheras. Estas estructuras presentan una dirección preferente que varía entre N25°W y N-S (Ingeominas, 2001).

Aunque en diversos estudios no se reportan datos sobre actividad Neotectónica de fallas locales, es importante mencionar que en la Base de datos de Fallas y Pliegues Cuaternarios de Colombia y sus Regiones Oceánicas Adyacentes, elaborado por el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS, 2000) se reportan fallas como la de Bituima y Viani, ambas corresponden a estructuras regionales al Norte del sector Alto del Frisol (Figura 7).

Según USGS (2000) la Falla de Bituima forma parte del Sistema de Fallas La Salina y se extiende a través de la vertiente Occidental de la Cordillera Oriental de Colombia, al Oeste de Bogotá y cerca de las ciudades de Utica y Bituima. La falla desplaza rocas sedimentarias del Terciario y del Cretácico Superior e Inferior. Esta falla está definida por una longitud acumulada de 186.3 Km con rumbo promedio N28°E ± 17°. El sentido de movimiento es inverso con componente sinestral. La expresión geomorfológica de esta Falla está dada por crestas y corrientes controladas por dicha falla. La Tasa de movimiento es menor a 0.2 mm/año.

Por otra parte, la Falla de Viani se localiza en el flanco Occidental dela Cordillera Oriental y pone en contacto rocas del Cretácico Inferior al Noroeste contra rocas del Cretácico Superior al Sureste. Esta estructura tiene una longitud aproximada de 39.6 Km y su rumbo promedio es N55°E ± 15° con buzamiento bajo a medio hacia el Sureste. Su expresión geomorfológica está representada por escarpes de falla degradados, pequeñas cuencas pull-apart, drenajes alineados y corrientes deflectadas. La tasa de desplazamiento calculada para esta falla es menor a 0.2 mm/año (USGS, 2000).

Como se dijo anteriormente el sector Alto del Frisol se encuentra controlado fuertemente por una tectónica de régimen compresivo heredada principalmente de la Falla Bituima, la cual ha generado una intensa red de cabalgamientos imbricados en esta zona separados por pliegues apretados. Esta actividad tectónica contribuye al aumento en la densidad de fracturamiento de los materiales allí presentes, lo que incrementa la inestabilidad del terreno.

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Figura 7. Mapa de Fallas y Pliegues Cuaternarios de Colombia en el cual se ha hecho un zoom, a la región circundante del sector Alto del Frisol. Se pueden observar dos estructuras aledañas al Norte de este sitio, denotadas con los Códigos CO-25 y CO-32, que corresponden con la Falla de Bituima y Viani respectivamente.

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5. CONSIDERACIONES GEOLÓGICAS LOCALES

Durante el recorrido efectuado por el sector Alto del Frisol (Figura 8), se encontró un par de afloramientos en el flanco oriental y hacia la corona del deslizamiento, lo que permitió además de observar el material removido, recolectar muestras y observar los materiales geológicos in situ. Cabe anotar que todo el material presente en este sector se encuentra dentro de lo que la Cartografía Geológica Regional denomina Formación Capotes, por lo cual, las litologías identificadas corresponden a diferentes facies litológicas de esta misma unidad (Figura 9).

Figura 8. Mapa del recorrido que se realizó por el deslizamiento del Alto del Frisol, La Mesa (Cundinamarca) proyectado sobre el modelo de sombras y contornos topográficos cada 10 m, ambos generados a partir del

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DEM con resolución de 12,5 m del sensor ALOS-PALSAR. Los puntos rojos representan los waypoints del track registrado con un GPS Garmin.

Figura 9. Panorámica Norte del Deslizamiento encontrado en el sector Alto del Frisol, donde se señalan con círculos rojos los dos afloramientos encontrados. Nótese las fumarolas activas sobre el material removido. Fuente: Autores.

De acuerdo con las observaciones de campo, desde el punto de vista de geología para ingeniería, los materiales de la Formación Capotes se pueden dividir en dos grupos: unidades de roca y unidades de suelo. Dentro de las unidades de roca se encuentran: Roca blanda de shale negro (Rbsh) y Roca blanda de arcillolita gris (Rbar). Asimismo las unidades de suelo se subdividieron en: Suelo residual de shale (Srsh), Suelo residual de arcillolita (Srar) y suelo transportado de origen coluvial (Stc). Estas unidades se representaron en el mapa de unidades geológicas superficiales la Figura 10.

A continuación se presenta una breve descripción de lo que se observó en dichos afloramientos y se mencionan algunos aspectos del estado físico de estos materiales geológicos.

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Figura 10. Mapa de unidades geológicas superficialesel sector Alto del Frisol elaborado con base en las observaciones de campo y proyectado sobre el modelo de sombras y contornos topográficos cada 10 m, ambos generados a partir del DEM con resolución de 12,5 m del sensor ALOS-PALSAR. Se muestran las unidades geológicas desde el punto de vista ingenieril: Unidad de roca blanda arcillolítica (Rbar), unidad de roca blanda shale (Rbsh), unidad de suelo residual de arcillolita (Srar), unidad de suelo residual de shale (Srsh) y unidad de suelo transportado de origen coluvial (Stc). Fuente: Autores.

5.1.1 UNIDAD DE ROCA BLANDA DE SHALE (RBSH)

Esta litología corresponde a una secuencia de shales lodosos laminados de color negro grisáceo a negro, con alta fisilidad y un elevado grado de meteorización y fracturamiento por lo que se parten fácilmente en hojuelas desde < 5 cm hasta láminas de 50 cm. Esta unidad presenta intercalaciones con niveles esporádicos de calizas grises compactas cuyo espesor no supera los 70 cm. Los shales presentan procesos de oxidación en sus planos de debilidad, por lo que se suele observar tonalidades rojizas a naranjas asociadas a óxidos de hierro. También se observaron algunos niveles intercalados con contenido de

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Servicio Geológico Colombiano concreciones ovaladas y elongadas posiblemente por efectos tectónicos. Estas concreciones son de color gris a rojizo – naranja debido a superficies de oxidación y al igual que algunos niveles de shale, presentan en su interior minerales del grupo de los sulfuros, principalmente Pirita (FeS2), diseminados y en baja proporción, los cuales también han sufrido procesos de oxidación, lo que produce en los shales pátinas de oxidación con aspecto terroso al tacto, asociado a agregados masivos granulares de óxidos de hierro. Algunas capas de shale también presentan desarrollo de cristales de Yeso (CaSO4·2H2O) con hábito acicular y en agregados masivos en proporciones bajas y distribución heterogénea. Es importante destacar que por los minerales observados en estas rocas y su elevado contenido de materia orgánica, se puede considerar que se formaron en ambientes anóxicos y tranquilos como lagunas y zonas pantanosas, donde suele encontrarse buena cantidad de material vegetal descompuesto y también se cuenta con la turbulencia propicia como para mantener suspendidas casi indefinidamente las partículas de tamaño arcilla (Figura 11).

(a)

(b) Figura 11. Fotografías a detalle de la unidad de roca blanda shale. (a) Pirita diseminada en algunos niveles de shale. (b) Cristales de Yeso con hábito acicular encontrado esporádicamente en algunos niveles de la misma unidad.

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Cabe anotar que actualmente esta unidad se encuentra afectada por procesos tectónicos, por lo cual, se pueden observar replegamientos locales y en algunos casos ciertas estructuras cinemáticas, lo que enmascaraba la adquisición de datos estructurales reales. No obstante, la orientación y la inclinación de las capas de shale en un afloramiento hacia la pata del deslizamiento, se promedió en N10°W / 40°NE, mientras que hacia la corona del movimiento se registró en N25°W / 45°NE. Es así como se corrobora que las capas se encuentran inclinadas a favor de la pendiente, por lo que son propicias para la generación de deslizamientos de tipo traslacional planar (Figura 12).

(b) (c)

Figura 12. Afloramientos de la unidad roca blanda shale. (a) Afloramiento localizado hacia el flanco oriental del deslizamiento, donde se observa hacia la parte baja una intercalación con calizas gris (b) Afloramiento localizado hacia la corona del deslizamiento donde se aprecia la estratificación de las capas de shale orgánico (c) Bloque de shale removido hacia la pata del deslizamiento, en el cual se aprecia la tendencia estructural de las capas.

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5.2 UNIDAD DE ROCA BLANDA DE ARCILLOLITA (Rbar)

A pesar de que esta unidad no presentaba afloramientos in situ, se encontró material removido en cercanías a la corona del deslizamiento. Estas arcillolitas se caracterizan por encontrarse altamente meteorizadas con colores amarillentos crema, baja fisilidad, sin laminación apreciable y dando lugar a suelos residuales en algunos sectores. Se deduce por su distribución en el deslizamiento que posiblemente aparecen hacia el tope de la unidad de roca blanda de shale (Figura 13).

(b)

Figura 13. Unidad de roca blanda arcillolítica. (a) Escarpe principal del deslizamiento, donde se aprecian los bloques de arcillolitas gris crema (b) En cercanías a la corona del movimiento se observan bloques gris crema asociados a la misma unidad, en contacto con bloques de shale oscuro.

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5.3 UNIDAD DE SUELO RESIDUAL DE SHALE NEGRO (Srsh)

Esta unidad corresponde al suelo que se desarrolla como producto de la última etapa de meteorización de la unidad de roca blanda de shale. Se caracteriza por ser de color negro, blando, suelto, con plasticidad media a baja y por presentar una granulometría arcillo- limosa con esporádicos restos de raíces (Figura 14).

Figura 14. Unidad de suelo residual de shale. (a) Apique realizado en la pata del deslizamiento, en el que se observa un suelo de color negro con textura arcillo-limosa (b) Porción de suelo residual de color negro que fue encontrado con material removido en el cuerpo del deslizamiento.

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5.4 UNIDAD DE SUELO RESIDUAL DE ARCILLOLITA (Srar)

Corresponde al suelo derivado de la última etapa de meteorización de la unidad de roca blanda de arcillolita. Se caracteriza por su color gris crema claro y por presentar relictos de arcillolitas de tamaños gravas así como raíces de la vegetación actual. Es de consistencia blanda y se observa agrietado por desecación. En algunos sectores, los relictos de la roca protolito aparecen a manera de grumos que se disgregan al aplicar cierta fuerza con las manos (Figura 15).

Figura 15. Unidad de suelo residual de arcillolita, sobre un bloque de material removido en cercanías a la corona del deslizamiento. Nótese que se forman algunos “grumos” que corresponden a relictos de la roca protolito. También se aprecian algunas grietas por desecación.

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5.5 UNIDAD DE SUELO TRANSPORTADO DE ORIGEN COLUVIAL (Stc)

Esta unidad corresponde al depósito coluvial que se ha desarrollado como producto del movimiento. Se caracteriza por ser clasto-soportado, con fragmentos líticos de shale y arcillolita cuyos tamaños varían desde gravas hasta bloques que pueden alcanzar casi 80 cm. Este material está suelto y es altamente inestable, así que en caso de reactivación del movimiento se pueden generar nuevos movimientos en masa (Figura 16).

Figura 16. Unidad de suelo transportado de origen coluvial. Nótese los diferentes tamaños de grano entre gravas hasta bloques centimétricos de arcillolitas gris crema y shales negros en cercanías a una fumarola activa.

5.6 INDICADORES ESTRUCTURALES

A escala local se logró identificar estrías de fricción en bloques de shales removidos por el deslizamiento, lo que es un indicador de que efectivamente esta zona ha registrado una fuerte actividad tectónica. La Figura 17 muestra las estriaciones observadas sobre un plano de recristalización de carbonatos.

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Figura 17. Estrías observadas sobre bloques de shale negro removidos en el cuerpo del deslizamiento.

Así mismo fue posible observar ciertos replegamientos en las capas de shale negro en los afloramientos encontrados sobre los flancos del deslizamiento (Figura 18). Estos replegamientos se asocian a los esfuerzos de carácter compresivo que actúan sobre esta región, producto de la actividad de las estructuras regionales. Esto también se apreció en las concreciones, las cuales se observaron en la mayoría de los casos, deformadas y elongadas a manera de tubos cilíndricos, paralelos a los ejes de los replegamientos.

Figura 18. Replegamientos observados en capas de shale negro. Nótese la deformación generada en las concreciones, lo que les da un aspecto cilíndrico y ondulado, lo cual se asocia a la actividad tectónica que se evidencia a escalas detalladas.

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6. GEOMORFOLOGÍA

6.1 ASPECTOS GEOMORFOLÓGICOS

El sector Alto del Frisol forma parte del flanco Occidental de la Cordillera Oriental, que se caracteriza por su fuerte control estructural asociado a diversidad de fallas de cabalgamiento y pliegues. Los materiales presentes en este sector corresponden con rocas sedimentarias plegadas y bloques expulsados por tectónica compresiva que dan relieves alomados a montañosos en algunos sectores, limitados por laderas moderadamente largas a cortas con pendientes desde suaves hasta escarpes abruptos con red de drenaje sub-paralela a sub-dendrítica (Figura 19).

Figura 19. Mapa de pendientes con 7 rangos, elaborado a partir del DEM con resolución de 12,5 m del sensor ALOS-PALSAR. Nótese las zonas con tonalidades cafés, naranjas a rojizas que representan los escarpes y las tonalidades verdosas correspondiendo a zonas de laderas inclinadas con pendientes suaves a moderadas, mientras que el cauce del río Apulo se muestra con tonos verdes a celestes.

Teniendo en cuenta la geología de la zona e imágenes de Google Earth, así como insumos morfométricos (mapa de sombras y pendientes) generados a partir del DEM con

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Servicio Geológico Colombiano resolución de 12, 5 m por píxel del sensor ALOS-PALSAR, se logró identificar 3 ambientes geomorfológicos predominantes en esta zona: estructural, denudacional y fluvial (Figura 20).

Figura 20. Mapa geomorfológico local del sector Alto del Frisol, elaborado a partir de la interpretación de insumos morfométricos del DEM con resolución de 12,5 m del sensor ALOS-PALSAR y Google Earth. Nótese las unidades estructurales en colores rosados a violetas, las denudacionales en tonos cafés y las fluviales en tonos azules a celestes.

El ambiente estructural en el sector Alto del Frisol, corresponde a laderas estructurales y de contrapendiente que conforman estructuras homoclinales regionales, como producto de erosión de sinclinorios y anticlinorios. En general, las laderas estructurales suelen ser convexas, de longitud larga, con pendientes suaves a moderadas, en donde las capas de roca se encuentran buzando a favor de la pendiente topográfica. Mientras que las laderas de contrapendiente son cortas, con pendiente escarpada, en donde el buzamiento de las rocas se dispone en contra de la pendiente natural del terreno.

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El ambiente denudacional que se observa en el Alto del Frisol, está caracterizado por geoformas que han sido modeladas gracias a procesos de meteorización y erosión de macizos rocosos sedimentarios blandos de la Formación Capotes, lo cual ha permitido el desarrollo de lomos denudados y escarpes erosivos. Los lomos corresponden a prominencias topográficas de morfología alomada, elongada, con cimas redondeadas a ligeramente agudas, limitadas por laderas irregulares cortas a moderadamente largas con pendientes escarpadas. Mientras que los escarpes erosivos constituyen resaltos topográficos a manera de escalones con pendientes abruptas, con incipientes procesos de erosión laminar y en algunos casos en surcos. Estos escarpes son susceptibles a desarrollar movimientos en masa, e inclusive en algunos casos pueden coincidir con antiguas cicatrices de movimientos muy antiguos. Los movimientos en masa activos en la zona dan lugar a escarpes que dejan expuestos los materiales a la erosión pluvial y eólica, lo cual es un factor contribuyente para que se generen nuevos movimientos o se reactive el movimiento principal. En el caso del deslizamiento encontrado en el sector Alto del Frisol, es importante anotar que el escarpe principal es retrogresivo y se encuentra activo, por lo que según testimonios de los pobladores del sector, el movimiento cada cierto periodo de tiempo avanza ladera arriba, arrastrando material, vegetación y parte de cultivos, por lo que fue necesario evacuar las casas cercanas a la corona del movimiento ya que se ponía en riesgo vidas humanas.

El ambiente fluvial está representado por la dinámica del río Apulo, el cual transita de Norte a Sur por el costado Oriental del Alto del Frisol y cambia su curso a dirección casi E- W al encontrarse con la ladera escarpada que delimita a la Meseta estructural sobre la que se encuentra el municipio de La Mesa. Este río da lugar a pequeñas terrazas de acumulación y a una zona plana no muy extensa eventualmente anegable que constituye su planicie de inundación.

En la Figura 21. Se presenta una imagen extraída de Google Earth, en la cual se aprecia el relieve aledaño al deslizamiento del sector Alto del Frisol.

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Figura 21. Panorámica del contexto geomorfológico del sector Alto del Frisol. Se muestra el cauce del río Apulo en azul, en líneas amarillas las vías de acceso y en líneas rojas las coronas de algunos movimientos activos de este sector, donde se señala hacia la parte alta la corona del deslizamiento en cuestión. Fuente: Google Earth, 2015.

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7.DESCRIPCIÓN Y ANÁLISIS DEL FENÓMENO

La problemática identificada en el sector Alto del Frisol está representada por un movimiento en masa de dimensiones considerables en cuyo material removido se observa una intensa emanación de humo, lo cual ha despertado la preocupación de los habitantes de las fincas aledañas debido a que la concentración de estos gases y su olor a azufre afecta la respiración normal de los pobladores e inclusive ha afectado sus cultivos ya que según los habitantes, las altas temperaturas en el terreno y la escasez de lluvias han secado las hojas de algunas de las especies sembradas en este sector.

Es así como en este capítulo se lleva a cabo un análisis desde el punto de vista geológico y geotécnico junto con la interpretación de datos geotérmicos adquiridos en campo mediante termocupla, los cuales permitan establecer las posibles causas de esta problemática.

7.1 MOVIMIENTO EN MASA

En el sector Alto del Frisol, las elevadas pendientes topográficas, así como la disposición estructural de las capas a favor de la pendiente natural del terreno, son factores contribuyentes en la generación de proceso morfodinámicos. Es así como en esta zona se encontró un movimiento traslacional planar complejo con flujos de detritos y caídas de rocas locales en donde se observa la masa desplazándose superficialmente a lo largo de una superficie de falla plana dado entre las rocas altamente fracturadas y meteorizadas y los suelos residuales orgánicos y arcillo-limosos presentes.

De igual manera se observan flujos de detritos no canalizados dada la pendiente e inclinación del terreno, sin embargo aparentemente son de muy poca velocidad y no saturados.

Respecto a las caídas de roca, se observa desprendimiento de bloques de mediano y pequeño tamaño, propiciados por el tipo de material las cuales son principalmente rocas blandas y de igual manera la actividad tectónica de la zona que contribuye al aumento en la densidad de fracturamiento y a la inestabilidad del terreno.

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Los materiales involucrados corresponden a rocas limolíticas físiles (shales) orgánicas con arcillolitas de la Formación Capotes altamente fracturadas y meteorizadas con desarrollo de suelos residuales orgánicos y arcillo-limosos con espesores de hasta 1m en algunos sitios, con plasticidad baja a moderada y de consistencia blanda. La dirección y sentido del movimiento es casi de Este a Oeste, en donde la ladera afectada vierte sus aguas al cauce del río Apulo.

Figura 22. Deslizamiento traslacional planar con flujo de detritos, sobre rocas blandas de shale pertenecientes a la Formación Capotes. Alto del Frisol, La Mesa (Cundinamarca).

Se observa también que este movimiento es de gran magnitud puesto que el área total comprendida no solamente abarca la masa desplazada (720.000 m3), sino que es un gran movimiento retrogresivo muy antiguo el cual involucra más parte del terreno sin embargo que se evidencia ya como “huella” desde google earth. Las características de este movimiento fueron descritas y registradas en el “Formato para inventario de movimientos en masa” del “Proyecto Multinacional Andino: Geociencias para las comunidades andinas - 2007” Ver Anexo 1 y posteriormente se ingresó dicha información del movimiento en el aplicativo Sistema de Información de Movimientos en Masa, SIMMA del SGC.

7.2 EMANACIÓN DE HUMO

El humo observado en el cuerpo del deslizamiento es de color blanco y se escapa a través de fracturas en el material removido (fumarolas), en cuyas aperturas se observan cúmulos de una sustancia de color amarillo fosforescente provocando un fuerte olor a azufre que dificulta la respiración (asfixiante) cuando se encuentra cerca del mismo. La emanación de

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Servicio Geológico Colombiano estos gases está acompañada de altas temperaturas percibidas en el terreno, por lo que el tránsito normal por el mismo se dificulta. Estos factores son producto de un proceso de combustión espontánea activa que se da en el cuerpo del deslizamiento y que según habitantes de este sector, lleva varios años sin detenerse (Figura 23).

La combustión espontánea es un proceso en el cual una sustancia produce suficiente energía por sí misma, generalmente mediante un proceso de oxidación lento, como para que se produzca su ignición sin necesidad de fuentes externas de elevada temperatura (Oxford University, 1999). Por esta razón, es importante conocer el tipo de sustancias que pueden experimentar este tipo de proceso en el sector Alto del Frisol.

Figura 23. Fotografía de una de las fumarolas activas hacia la parte media-baja del deslizamiento, en donde se observa en detalle los materiales involucrados en la combustión. Nótese además el detalle en la apertura de la fumarola, esporádicas aglomeraciones de una sustancia de color amarillo fosforescente que posiblemente puede corresponder a fases sólidas de azufre.

Como se mencionó anteriormente, el material predominante en el cuerpo del movimiento en masa encontrado en el Alto del Frisol, corresponde a fragmentos líticos cuyos tamaños varían desde gravas a cantos y bloques angulares y sub-angulares con formas de hojuelas y láminas de hasta 50 cm compuestos por roca blanda de shale negro orgánico con alta fisilidad, moderadamente a altamente meteorizada, así como bloques de shale concrecional con contenidos de sulfuros de hierro en su interior, principalmente Pirita (FeS2), en baja proporción y con distribución diseminada, la cual desarrolla procesos de oxidación, por lo cual se aprecian superficies con colores pardos rojizos oscuros sobre algunos planos de debilidad de los shales (Figura 24).

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Figura 24. Detalle de los shales negros junto a la apertura de una fumarola. Se aprecia su coloración negra que en algunos casos tiene un aspecto muy parecido al del carbón, por lo que se considera que existen algunos shales que se encuentran en una etapa de transición al carbón.

Los elevados contenidos de materia orgánica que se infieren en los shales por su coloración negra oscura, que en algunos casos se considera que pueden encontrarse en una etapa de transición para convertirse en carbón, así como los procesos de oxidación en la Pirita, son elementos que desde el punto de vista geoquímico, favorecen el proceso de combustión espontánea, ya que los materiales orgánicos funcionan como combustibles que bajo ciertas condiciones de temperatura y presión por enterramiento, así como la presencia de oxígeno suficiente, pueden desencadenar esta reacción química. Así mismo, el proceso de combustión de la Pirita implica una oxidación de la misma, para lo cual es importante conocer esta reacción que se expresa mediante la siguiente fórmula tomada de Hougen et al. (1982):

4 FeS2 (s) + 11 O2 (g) → 2 Fe2O3 (s) + 8 SO2 (g);

La anterior expresión se traduce como: Pirita en estado sólido en presencia de la cantidad de oxígeno (gas) suficiente, activa un proceso de oxidación-corrosión produciendo óxidos de hierro (III), conocido vulgarmente como “herrumbre” en estado sólido y libera dióxido de azufre.

Al revisar los productos de la reacción química de la Pirita, se comprueba que el humo observado en campo que presentaba un olor fuerte y penetrante, puede corresponder al dióxido de azufre procedente de la combustión de Pirita en Shale, el cual es un gas tóxico e irritante cuya exposición puede afectar al sistema respiratorio y las funciones

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Servicio Geológico Colombiano pulmonares, causando también irritación ocular. La inflamación del sistema respiratorio provoca tos, secreción mucosa y agravamiento del asma y la bronquitis crónica; también, aumenta la propensión de las personas a contraer infecciones del sistema respiratorio (OMS, 2005). Así mismo, se observó que en buena proporción, los planos de debilidad de los shales, presentaban gran cantidad de óxidos de hierro, también asociados a la combustión de Pirita (Figura 25).

Figura 25. Humo emanando del terreno a través de una fumarola hacia la parte central del deslizamiento, en donde se observan rocas con óxidos de hierro de tonalidades rojizas que ya han experimentado el proceso de combustión de Pirita diseminada en los shales negros.

Es así como, a través de las observaciones de campo se demuestra que desde el punto de vista geoquímico la causa del fenómeno de emanación de humo es la combustión espontánea de Pirita diseminada en cantidades no abundantes en los shales negros de la Formación Capotes, los cuales a su vez actúan como materiales combustibles, cuya materia orgánica contenida en los poros se calienta con las altas temperaturas de la zona contribuyendo a acelerar el proceso de combustión ya mencionado. Por lo tanto, se deduce que el fenómeno de emanación de humo obedece a reacciones químicas que se desarrollan como fruto de la interacción de los diferentes elementos naturales propios del sector Alto del Frisol. Es importante mencionar finalmente que la presencia de restos vegetales de troncos secos y hojas secas en el deslizamiento, es un factor contribuyente para que este fenómeno continúe presentándose, pues son elementos altamente combustibles.

De igual manera, se observa en el área que debido al movimiento que se ha venido presentando y a la inclinación del terreno, éste ha causado desprendimiento de árboles de

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Servicio Geológico Colombiano gran tamaño, arbustos pequeños y material vegetal en general, lo cual contribuye también a la combustión constante del terreno.

Figura 26. Material vegetal de gran tamaño y cantidades presente en el área. Alto del Frisol, La Mesa (Cundinamarca).

7.3 TEMPERATURA DEL ÁREA

Como registro de las altas temperaturas en las cercanías a las fumarolas, se tienen datos geotérmicos adquiridos con termocupla para intentar comprender la distribución de calor en el subsuelo. Esta adquisición se llevó a cabo con un total de 10 mediciones de temperatura con dos termocuplas tipo k al ambiente, a 20 cm y 100 cm de profundidad, los cuales fueron distribuidos en toda el área afectada. Las termocuplas una vez introducidas en el fondo de los orificios, se mantuvieron fijas, hasta observar que el subsuelo hubiera alcanzado su estabilidad térmica (los tiempos de estabilidad variaron entre los 30 segundos hasta 1 minuto), cuyo parámetro se pudo evaluar revisando los valores que aparecían en los equipos lectores. Las mediciones realizadas se presentan en la tabla 1.

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Tabla 1. Valores superficiales medidos de la temperatura del subsuelo

Sondeos: Numero consecutivo de la medición de temperatura, Hora: tiempo inicial de la medición, Altura: valor medido sobre el nivel medio del mar de cada sondeo, T°_A: Temperatura medida del ambiente, T°_20_cm: valor de temperatura medida a 20 cm de profundidad desde la superficie del terreno, T°_100_cm: valor de la temperatura medida a 100 cm de profundidad desde la superficie del terreno, X_Magna: Coordenadas planas del sondeo en la dirección X, definida en Datum Magna y con origen cartográfico en Bogotá, Y_Magna: Coordenadas planas del sondeo en la dirección Y, definida en Datum Magna y con origen cartográfico en Bogotá, Longitud_84: Coordenada geográfica en longitud referenciada al elipsoide WGS84, Latitud_84: Coordenada geográfica en latitud referenciada al elipsoide WGS84.

La profundidad máxima a la que se pudo medir fue hasta 100 cm desde la superficie, debido a la presencia de materiales rocosos compactos en el fondo del mismo. Sin embargo, una situación que se presentó en cada uno de los sondeos realizados, fue que la temperatura aumentaba proporcionalmente con la profundidad y esto se mantuvo constante para todos los casos, lo cual da una idea de que la fuente de calor no es somera, y que los materiales que se deslizaron, pueden estar actuando como una capa sello que evita que el calor se disipe con mayor rapidez.

7.4 RESULTADOS

En la construcción de los mapas de anomalías de temperatura se utilizó el método de interpolación IDW (Inverse Distance Weight) dado que espacialmente los sondeos no se encontraban separados a grandes distancias y por lo tanto la predicción que se obtuvo, tiene una alta coherencia con el comportamiento de la temperatura y emanaciones de vapor que pudieron observar en campo. Como resultados se generaron 3 mapas de anomalías correspondientes con la cantidad de atributos que fueron medidos.

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En cada uno de estos mapas, las tonalidades azules están representando anomalías bajas (negativas) de temperatura, mientras que los colores rojizos muestran valores altos (positivos) en las anomalías. Al comprar visualmente los tres mapas se puede observar que la anomalía positiva se encuentra concentrada en la misma región, por lo que se puede inferir que el calor se está propagando desde la dirección N-W hasta el S-W y además al tomar en cuenta la pendiente topográfica que tiene esta área de trabajo, se puede pensar que el deslizamiento en el caso de que se reanude, continuaría quemando la vegetación en dirección SW.

Figura 27. Mapa de anomalías de temperatura de las mediciones del ambiente.

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Figura 28. Mapa de anomalías de temperatura de las mediciones a 20 cm de profundidad.

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Figura 29. Mapa de anomalías de temperatura de las mediciones a 100 cm de profundidad.

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CONCLUSIONES

El sector Alto del Frisol corresponde a un área rural del municipio de La Mesa (Cundinamarca) en donde sus pobladores se dedican al cultivo de frutas y otras especies alimenticias. Esta región se caracteriza por su relieve alomado, con laderas compuestas por rocas sedimentarias principalmente shales negros y arcillolitas altamente fracturadas y meteorizadas que se encuentran inclinadas a favor de la pendiente topográfica, dando lugar a laderas estructurales que han propiciado la aparición de un gran movimiento en masa de tipo traslacional planar complejo con flujos de detritos y caídas de rocas locales, el cual ha generado la pérdida total de cultivos de naranjas, mango, café entre otras especies. Este movimiento se ha visto reactivado en su corona, donde la retrogresión ha permitido que el movimiento siga avanzando ladera arriba poniendo en riesgo a los vivientes de algunas parcelas ubicadas en cercanías a la zona del escarpe principal, por lo cual fue necesaria la evacuación de algunos habitantes del sector.

Este deslizamiento presenta en su material desplazado una intensa emanación de humo, que a manera de hipótesis con base en lo observado y percibido en el trabajo de campo, se puede relacionar con reacciones químicas de combustión espontánea en Pirita diseminada en algunos bloques de shales negros presentes en el cuerpo del deslizamiento. Estas reacciones químicas liberan óxidos de hierro en estado sólido, que se observaron en cantidades abundantes sobre planos de debilidad en los bloques de shales. También se produce dióxido de azufre en estado gaseoso gracias a la combustión de la Pirita, que corresponde con el humo observado en el material removido, el cual presentaba un olor fuerte y asfixiante, ya que se trata de un gas tóxico que puede generar problemas respiratorios por exposición directa a dicha sustancia.

El proceso de combustión de la Pirita es fruto de reacciones químicas que se producen por la interacción de los diferentes elementos naturales propios del sector Alto del Frisol, en donde el tipo de rocas y su mineralogía, la escasez de lluvias, así como la presencia de elementos que eventualmente podrían funcionar como materiales combustibles, se han conjugado para desencadenar estos procesos de combustión que actualmente se presentan en esta zona y que han despertado la preocupación de los pobladores principalmente porque sus cultivos se han secado generando pérdidas económicas. No obstante, hay que considerar también la presencia de este gas tóxico que se propaga por la atmósfera y constituye una amenaza latente contra la salud respiratoria de los habitantes de las parcelas aledañas a este sitio.

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Otro elemento que contribuye también a la combustión constante del terreno es el material vegetal de árboles y arbustos desprendido, debido al movimiento y a la inclinación del terreno.

Por tratarse de un proceso natural, se considera que el manejo y/o tratamiento de este fenómeno es complicado, por lo que resultaría ineficaz cualquier intento de atacar directamente los procesos de combustión, sin antes tener un conocimiento profundo de las causas y efectos de los procesos que tienen lugar en esta zona.

Referente a las mediciones de temperatura del suelo, como se observó en las figuras, el calor se está propagando desde la dirección N-W hasta el S-W y además al tomar en cuenta la pendiente topográfica que tiene esta área de trabajo, se puede pensar que el deslizamiento en el caso de que se reanude, continuaría quemando la vegetación en dirección SW.

El conducto que se forma con la anomalía positiva de calor corresponde con las zonas en las que había emanaciones de vapor desde el subsuelo. Lo cual ayuda a confirmar que el método de interpolación utilizado tiene bastante coherencia con lo que se vio en campo.

Una situación que se presentó en cada uno de los sondeos realizados, fue que la temperatura aumentaba proporcionalmente con la profundidad y esto se mantuvo constante para todos los casos, lo cual da una idea de que la fuente de calor no es somera, y que los materiales que se deslizaron, pueden estar actuando como una capa sello que evita que el calor se disipe con mayor rapidez.

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RECOMENDACIONES

Dada la magnitud del área afectada por el deslizamiento y considerando que se encuentra en estado activo con carácter retrogresivo, es conveniente evacuar las familias que se encuentren en cercanías a dicho movimiento. También es importante delimitar el área de influencia directa y señalizarla adecuadamente para que los transeúntes tomen las precauciones del caso cuando transiten en cercanías a este sector.

Se recomienda llevar a cabo estudios toxicológicos detallados por expertos, a los materiales allí presentes y su asociación con la emanación de humo en este sitio, para establecer las causas de dicha situación. Así mismo, si es posible, efectuar los análisis pertinentes de toxicología del gas(es) emitido(s) en las fumarolas, con el fin de evaluar el grado de contaminación y afectación directa sobre la población aledaña, para poder tomar decisiones adecuadas que permitan salvaguardar la integridad de la población allí presente.

Monitoreo y señalización

Teniendo en cuenta que dicho proceso no es controlable por las condiciones del terreno y que puede afectar la salud de los pobladores aledaños y causar daños materiales tras el constante desprendimiento del terreno puesto que el movimiento permanece activo, es recomendable señalizar el área afectada, ya que en el momento de la visita no se observaba ningún tipo de alarma o aviso sobre este fenómeno en el área.

Es recomendable que, en lo posible, ningún tipo de personal transite por la zona de afectación directa del deslizamiento sin usar protección adecuada de las vías respiratorias, ya que como se mencionó en este informe, al acercarse a las fumarolas, se dificulta la capacidad de respirar, lo que puede poner en peligro la integridad física de las personas.

De otra manera para establecer como ha sido el cambio de la temperatura en el deslizamiento desde que ocurrió hasta la fecha de visita y así poder tener un control más adecuado en cuanto a su evolución en esta zona de afectación, sería importante realizar un análisis multitemporal con imágenes satelitales utilizando principalmente la banda del infrarrojo.

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ANEXO 1

Formato para inventario de movimientos en masa – Vereda Alto del Frisol

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